RS20110362A1 - Sistem za pumpanje i metod - Google Patents

Abstract

Ovaj pronalazak se odnosi na metode i sisteme za pumpanje ili prenos fluida i za kontinuiranu i autonomnu proizvodnju energije. On je sačinjen od zatvorenih termodinamičkih sistema rasporedjenih u serijama. Pronalazak se zasniva na otkriću principa autonomnog serijskog pritiskivanja/depresije i kompresije. To je širenje nekog gasa koje snabdeva rad neophodan za pumpanje ili prenos tečnosti iz jednog pregratka u drugi.

Description

SISTEM ZA PUMPANJE I METOD

STANJE TEHNIKE

Različiti veštački načini pumpanja koji danas postoje imaju svi jedan zajednički faktor, da zahtevaju neki konstantan izvor energije - na primer mehanički, električni, solarni, eolski ili hidrodinamički - da bi bili sposobni da prenesu neku tečnost sa jedne tačke na drugu. Postoje električne pumpe (potapajuće ili aksijalne sa elektromotorom na površini) koje, kao što im ime podrazumeva, zahtevaju električnu energiju da bi bile sposobne da pumpaju neku tečnost s jedne tačke do druge. Postoje takodje klipne pumpe koje pogoni čovek, koje se koriste za pumpanje vode iz bušotina. Te pumpe zahtevaju neki konstantan unos ljudske snage da bi radile. Postoje takodje pumpe „Glockeman" tipa, koje takodje rade kontinuirano, ali zahtevaju neki pad ili prirodni izvor da bi bile sposobne da autonomno rade.

Problemi u vezi sa prethodnim rešeniima:

Prethodna tehnika u pogledu pumpe ima brojne probleme vezane sa istom. Na primer, različiti poznati sistemi za pumpanje zahtevaju neko stalno snabdevanje spoljnom energijom, zato što im je potrebno mehaničko kretanje da bi se snabdela hidraulička energija potrebna za potiskivanje tečnosti. Takodje, one zahtevaju snabdevanje energijom koja nije uvek na raspolaganju blizu lokacije na kojoj neka pumpa treba da se instalira.

Drugi problem leži u činjenici da su pumpe podložne habanju mehaničke komponente, što znači da što se više pumpe koriste, više se njihov radni vek skraćuje. Takav je naročito slučaj sa ručnim pumpama sa kojima se opremaju skoro sve bušotine u trećem svetu, koje ne traju jako dugo, jer se prilično brzo habaju.

Drugi problem leži u činjenici da najbolje od tih pumpi imaju poteškoća da dostignu dubine od 100 m, čineći te pumpe nepraktičnim u odredjenim instalacionim regionima gde se nivo podzemne vode nalazi na dubinama ispod 100 m. Tada se pribegava sistemu potapajućih pumpi koje koriste solarne panele sa alternativnim elektro-generatorskim skupovima.

Drugi problem leži u činjenici da maksimalna isporuka koju te ručne pumpe mogu ispumpati veoma opada sa dubinom. Većina tih pumpi ima neku prosečnu stopu protoka od 750 litara na sat, čineći teškim pristup vodi za piće u selima. To vodi dugim redovima. Stoga, ti sistemi za pumpanje nisu spremni za primenu u većini zemalja u razvoju, naročito kada je to pitanje navodnjavanja ili efikasne distribucije vode za piće.

Pronalazak

Ovaj pronalazak, definisan pratećim patentnim zahtevima, teži da reši barem jedan od gorenavedenih problema i odnosi se na neku pumpu i na neki metod pumpanja.

Pronalazak rešava gorenavedene probleme, naročito onaj snabdevanja spoljnom energijom, korišćenjem uzastopnih pritiskivanja/depresije Ili proširenja, u daljem tekstu poznati kao "autonomna serijska pritiskivanja/depresije", tako da bilo koja tečnost u kontaktu sa sistemom može da se pumpa teoretski autonomno - i stoga praktično sa nekom smanjenom potrošnjom energije. U praksi, to pumpanje se stoga dešava sa vrlo ograničenim dodavanjem energije, naročito za prvo puštanje vode u kanal.

U stvari, sistem nema potopljenu pumpu ili mehanički klip i zahteva neko vrlo ograničeno snabdevanje spoljnom energijom da bi mogao da kontinuirano radi, a to snabdevanje se zahteva uglavnom za prvo puštanje vode u pumpu.

U dodatku, habanje neke pumpe prema pronalasku je vrlo ograničeno, zato što praktično ne postoje pokretni delovi unutar pumpe.

Dalje, neka pumpa prema pronalasku može da se koristi za pumpanje tečnosti, naročito vode, koja se nalazi na dubinama preko 100 m.

OPIS CRTEŽA

Nacrt 1/11:

Ovaj nacrt sadrži Slike 1 i 2. Slika 1 je neki termodinamički sistem sa dva pregratka A i B u kojima postoje gasovi na različitim pritiscima. Ta dva pregratka su razdvojena nekim fiksiranim čepom 101 zanemarljive težine, koji se drži u položaju putem neke igle 100. Slika 2 je isti sistem sa odstranjenim iglama. Gas u pregratku 2 se širi, snabdevajući rad sposoban da se pokrene čep. U ravnoteži, pritisak u ta dva pregratka je isti.

Nacrt 2/11

Slike 3 i 4 opisuju neki sistem kako je opisan na Slikama 1 i 2, sem što su ta dva pregratka u komunikaciji putem neke cevi 106 opremljene nekim ventilom koji im omogućava da budu izolovani ili stavljeni u komunikaciju jedan sa drugim. Ovde je čep zamenjen nekom tečnošću sposobnom da podigne cev 106 u skladu sa tim da li se gas u pregratku B širi ili ne širi..

Nacrt 3/11

Slika 5 opisuje serijsku pritisnu ili kompresionu pumpu, koja se sastoji od serije naslaganih uredjaja kako je opisano u Nacrtu 2/10.

Slika 6 prikazuje drugi način rasporedjivanja cevi da omogući termodinamičkim pregratcima da komuniciraju jedan sa drugim.

Nacrt 4/11

Slika 7 prikazuje pokretački stub koji je potreban da se stvori pad pritiska koji aktivira serijski pad pritiska.

Nacrt 5/11

Slika 8 prikazuje pokretački stub i pumpu za serijsko pritiskivanje/depresiju sklopljene zajedno.

Nacrt 6/11

Slika 9 prikazuje konfiguraciju koja omogućava bilo kom fluidu da se pumpa iz nekog bunara.

Nacrt 7/11

Slika 10 opisuje neki sistem koji omogućava električnoj energiji da se proizvede teoretski autonomno i u praksiautonomno, za neku značajnu dužinu vremena. On se sastoji od nekog rezervoara, autonomne pumpe, neke turbine, nekog alternatora i neke sabirne cevi.

Nacrt 8/11

Slika 12 prikazuje neku horizontalnu konfiguraciju za prenos tečnosti preko površine.

Nacrt 9/11

Slika 11 opisuje neku stanicu za proizvodnju energije, za proizvodnju električne energije teoretski autonomno i, u praksi, autonomno za neku značajnu dužinu vremena, sa nekom kombinacijom više paralelno povezanih autonomnih pumpi.

Nacrt 10/11

Slika 13 prikazuje neku pumpu koja koristi autonomnu serijsku kompresiju.

Nacrt 11/11

Slika 14 prikazuje neki kompenzator razlika koji omogućava da se pritiskivanje/depresiju na površini prenese sekcijama koje se nalaze u dubini.

Slika 15 prikazuje konfiguraciju pumpe sa ugradjenim kompenzatorima razlika.

OPIS PRONALASKA:Autonomna serijska pritiskivanja / depresije

Princip serijskog pritiskivanja/depresije se zasniva na činjenici da neki gas sadržan u nekom neizolovanom zatvorenom sistemu može primiti rad iz spoljnog okruženja ili snabdeti rad prema spoljnjoj sredini. Neki neizolovani zatvoreni termodinamički sistem je neki sistem koji ne razmenjuje materijal sa spoljnim okruženjem, već može razmeniti sve vrste energije sa spoljnjim okruženjem (na primer toplotu, mehaničku silu, premeštanje, itd.).

Ovaj pronalazak stoga koristi situaciju gde je on zatvoreni sistem koji dostavlja rad spoljnom okruženju. Mi se ovde bavimo uglavnom stišljivim fluidima.

Hajde da razmotrimo slučaj nekog stišljivog fluida, na primer vazduha, sadržanog u nekoj cevi koja je izolovana od spoljnog okruženja nekim čepom zanemarljive težine, koji može da klizne bez bilo kog trenja duž zida cevi. Ako se pritisak u spoljnjom okruženju smanji ispod pritiska koji se dobije unutar sistema, čep će se pokrenuti pod uticajem širenja stišljivog fluida koji se nalazi unutar sistema. Za sistem se onda kaže da snabdeva rad.

Slika 1 opisuje dve komore razdvojene nekim nepropusnim čepom zanemarljive težine. Čep osiguravaju dve igle 100 da bi držale čep u položaju nasuprot diferencijalnim pritiscima. Hajde da V1 i P1 budu zapremina i pritisak u pregratku B i neka Pex bude pritisak u pregratku A takav da Pex « P1. Kada se te dve igle 100 odstrane, čep 101 je gurnut naviše zbog širenja gasa, kako je prikazano na Slici 2. To je rezultat rada gasa sadržanog u komori

B.

Rad izvršen od strane sistema rezultuje nekim povećanjem zapremine 103 koja korespondira jednačini:

Gde jePexpritisak dobijen u spoljnom okruženju ioVjevarijacija zapremine 103.

Hajde da ponovo razmotrimo isti eksperiment, ali umesto da imamo neki čep koji može da klizi bez trenja pod uticajem širenja ili širenja gasa, zamenićemo ga nekim čepom 104 koji je potpuno fiksiran za zid cevi zavarivanjem ili lepljenjem. Taj čep stoga ne može da se kreće kako se gas širi. Hajde sada da napunimo pregradak B nekom nestišljivom tečnošću 107. Hajde da neku cev 106 proturimo kroz čep 104 izmedju pregradaka A i B. Ta cev 106 prodire do neke izvesne dubine, tako da se izbegne bilo kakva razmena gasa izmedju pregratka B i pregratka A. Taj sistem je stoga neki zatvoreni neizolovani termodinamički sistem u kome je plutajući čep zamenjen nekom nestišljivom tečnošću. Cev 106 koja prolazi kroz ta dva pregratka je izolovana putem nekog ventila 105. Kada je ventil 105 zatvoren, kako je prikazano na Slici 3, ta dva pregratka A i B su termodinamički zatvoreni i izolovani.

Hajde da držimo pritisak Pex gasa u pregratku A nižim od pritiska P1 gasa 110 koji dobijamo iznad tečnosti u pregratku B. Ako se ventil 105 drži zatvorenim, ta dva pregratka su stoga izolovani jedan od drugoga, kako je prikazano Slikom 3. Pod takvim uslovima, ništa se ne dešava u pregratku B. Ako je ventil 105 otvoren [polako], zato što je pritisak Pex u pregratku A niži od pritiska gasa 110 u pregratku B, taj gas će početi neku izotermičku ekspanziju koja će stoga izazvati da se tečnost 107 u pregratku B podigne duž cevi 106 kako je prikazano na Slici 4. To podizanje tečnosti je propraćeno nekim povećanjem zapremine gasa 110 u pregratku. To povećanje zapremine 108 je rezultat rada obavljenog gasom 110 iz pregratka B. Povećanje zapremine bez ikakve razmene materijala u pregratku B je stoga propraćeno nekim padom pritiska P1 gasa 110.

Ukupan rad obavljen od strane gasa 110 u njegovom širenju je stoga izražen sledećim odnosom:

Gde je P pritisak gasa u pregratku B, dv je varijacija zapremine 108 gasa 110 na Slici 4, m je masa tečnosti, g je ubrzanje zbog gravitacije i h je visina ili vrh 111 nestišljive tečnosti 107 u cevi 106. Pex je pritisak van pregratka B koji se dobija u pregratku A, dV je varijacija zapremine 103 na Slici 2.

Uslov da bi tečnost 107 potpuno napunila cev 106 je da rad obavljen ekspanzijom ili širenjem gasa 110 bude dovoljan da se obezbedi traženi rad, koji je povezan direktno sa veličinom pritiska Pex u pregratku A. U eksperimentalnom uredjaju sa Slike 3 i Slike 4 rad koji treba da se obavi da tečnost 107 potpuno napuni dužinu cevi 106 je opisan formulom dole, koja je osmišljena uzimajući u obzir eksperimentalne faktore:

P1 i V1 su odgovarajući pritisak i zapremina gasa 110 u početnom stanju, to jest, pre otvaranja slavine 105; p je gustina tečnosti 107; g je ubrzanje zbog gravitacije, R je univerzalna gasna konstanta; T je temperatura gasa; Vt je ukupna zapremina cevi 106; Vtsp je specifična zapremina cevi 106; a je ugao izmedju sistema i horizontalne ravni.

Pritisak gasa 110 u pregratku B kada se rad obavlja je dovoljno veliki da se tečnost 107 podigne ćelom visinom cevi 106 i izražen je jednačinom opisanom Jednačinom 4. Taj pritisak je poznat kaokritični pritisak,Pc, iznad koga će se tečnost 107 preliti iz cevi u pregradak A. On je izražen putem sledećeg izraza:

Ukupan rad obavljen izotermalnim širenjem gasa 110 stoga može da se izrazi donjim odnosom, koji je rešenje Jednačine 3:

Smanjenje pritiska gasa 110 u pregratku B kao neki rezultat širenja istog može da se iskoristi putem spoljnog pritiska od strane drugog neizolovanog zatvorenog sistema, sličnog sistemu sa Slika 3 i 4. To se svodi na aranžiranje tih jednostavnih uredjanja iz modela koji se može proučiti na Slikama 3 i 4 u serijama, tako što će se oni naslagati jedan povrh drugoga, kao što je prikazano Slikom 5. Taj uredjaj je stoga sastavljen od neke serije termodinamičkih sistema koji su zatvoreni i izolovani u pogledu gasa koji se skladišti iznad tečnosti svakog sistema. Broj mola tih gasova ostaje konstantan, zato što tu nema razmene materijala sa drugim sistemima. Medjutim, sa termodinamičke tačke gledišta, nestišljiva tečnost se ponaša kao u nekom otvorenom sistemu, zato što tu postoji mogućnost da se tečnost prenese iz jednog sistema u drugi. Širenje gasa sadržanog u nekom zatvorenom i izolovanom sistemu će snabdeti rad koji je neophodan za prenos tečnosti sadržane u nekom otvorenom sistemu, iz jednog sistema u drugi.

U uredjaju sa Slike 5, ako se neki niži pritisak primeni na gas u prvom sistemu 112 to će izazvati ekpanziju sistema 114 koji se nalazi ispod njega i ta "serija ili serijsko širenje ili pritiskivanje/depresiju" će se proširiti na poslednji sistem 115 koj zavisi od pritiska stvorenog u prvom sistemu 112. Poslednji sistem 115 je povezan direktno putem neke cevi 117 sa spoljnim okruženjem -spoljnim sistemom 116 koji sadrži tečnost iznad koje postoji neki pritisak P koji može u većini slučajeva biti atmosferski pritisak ili neki drugačiji pritisak - ako je taj spoljni sistem takodje zatvoren za atmosferu. Taj pritisak P je više ili manje jednak početnim pritiscima gasova svakog sistema uredjaja sa Slike 5. Ako je pritisak primenjen na prvi sistem 112 dovoljan da izazove da se gas sadržan u poslednjem sistemu 115 širi, to širenje će zauzvrat izazvati neko smanjenje pritiska u sistemu 115. To će stvoriti neku razliku u pritiscima izmedju pritiska sredine spoljnog sistema 115, posledica čega će biti da se tečnost sadržana u sistemu 115 podigne unutar cevi 117. Dolazak tečnost u sistem 112 će povećati pritisak gasa u sistemu i to će izazvati neko dalje podizanje tečnosti u sistemu 112 ka sistemu koji se nalazi iznad. Podizanje će se nastaviti redom - upotrebljeni termin je "serijski tok" dok tečnost ne stigne u prvi sistem i ne deponuje se 113 tamo. Ako se pritisak u prvom sistemu održava konstantnim, to serijsko pritiskivanje/depresiju praćeno serijskim tokom će se nastaviti za neku značajnu dužinu vremena, ograničenu samo nesavršenostima u sistemu (grejanje, uparavanje, stvaranje mehurića, itd.).

Kada je pritiskivanje/depresiju stvoreno u prvom sistemu 112 dovoljno veliko da pritisak u poslednjem sistemu 115 bude jednak kritičnom pritisku, pritisak P/gasa sadržanog u svakom sistemu /' može biti opisan ili vrednovan korišćenjem sledećih jednačina:

Gde jedvvarijacija u zapremini vazduha 110 tokom širenja,vt jezapremina cevi i himt je varijacija u dubini vode 109 tokom pritiskivanja/depresije.

Jednačine 6 i 7 su fizički modeli promene pritiska vazduha tokom širenja. Varijacija pritiska kada je dv manje od ili jednako zapremini cevi je opisana Jednačinom 6 i kada je zapremina dv veća od zapremine cevi, to je da se kaže kada tečnost preliva iz cevi i pada u gornji pregradak, pritisak vazduha 110 je opisan Jednačinom 7.

Kada primenjeno pritiskivanje/depresiju prevazilazi fizičku dužinu, razlika u pritisku izmedju strane ispusta i strane usisa teži nuli. Sistem se ponaša kao da tu nema vrha hidrostatičkog pritiska. Očigledna dužina sistema postaje kraća od fizičke dužine uredjaja.

Stoga, poznavajući ukupan broj sistema montiranih u serijama, moguće je izračunati pritiskivanje/depresiju PexR koje treba da bude stvoreno u prvom sistemu 112 da bi bilo moguće postići kritični pritisak Pc u poslednjem sistemu, primenom sledeće jednačine:

Uslov za seriju, da se nastavi sve do rezervoara zavisi od razlike pritisaka izmedju pritiska iznad tečnosti 116 i pritiska gasa unutar poslednjeg sistema 115. Ta razlika mora biti dovoljno velika da izazove tečnost 125 da se podigne punom visinom cevi 117 i da se prelije u poslednji sistem 115.

Stoga, da bi sistem kontinuirano radio, važno je uočiti da pritisak gasa 110 mora biti iznad pritiska ključanja. Ispod tog pritiska, rastvoreni gas će se pretvoriti u gas, napraviće razliku u pritiscima u sistemu bliskom prvom sistemu. Gasovi koji izlaze iz tečne faze će stoga povećati pritisak gasa iznad tečnosti i to neće omogućiti da se aktivira autonomno serijsko pritiskivanje/depresija. Kritični pritisak Pc i pritisak prvog sistema Pex mora apsolutno biti iznad pritiska ključanja. U slučaju vode, pritisak ključanja, čak i na 50 stepeni Celzijusa je dovoljno nizak (0,123 bara) i može biti procenjen za sve temperature koje se kreću izmedju 5 i 140 stepeni Celzijusa, koristeći sledeću jednačinu:

Gde je T temperatura na „Rankine" skali i Psat je pritisak zasićenja u atmosferama.

Uredjaj sa Slike 5 je stoga sposoban za neko autonomno serijsko pritiskivanje/depresiju praćeno nekim autonomnim serijskim tokom. Taj rad će biti večan, pod uslovom da spoljni sistem ne ostane bez tečnosti i pod uslovom da se pritiskivanje/depresija stvoreno u prvom sistemu 112 održava konstantnim. U praktičnim terminima, to može da se postigne korišćenjem neke vakuum pumpe povezane na sistem 112; tok će biti stalan. Korišćenje neke vakuum pumpe znači korišćenje energije iz nekog spoljnjeg (električnog ili mehaničkog) izvora.

To je jedno od dobro poznatih svojstava mehanike fluida koje će se stoga upotrebiti da se stvori potrebno pritiskivanje/depresija u sistemu 112, da bi se osigurao kontinuirani rad sistema. Hajde da razmotrimo neki uredjaj kao onaj opisan na Slici 7. On je sačinjen od neke cevi napunjene tečnošću do neke visine 119. Iznad slobodne površine tečnosti dobija se neki normalni pritisak koji može biti jednak ambijentalnom pritisku gasa spoljnog okruženja. Cev ima neki otvor odvoda 122 zatvoren pomoću nekog ventila 121. Kada je ventil 121 otvoren, voda teče od otvora pod njenom sopstvenom težinom. Taj tok izaziva neko povećanje zapremine gasa 123, slično širenju, ali prinudnom širenju zbog toka vode. Posledica toga je da se smanjuje pritisak gasa 123. Ako je produžetak 124 sa Slike 7 povezan na prvi sistem 112 sa Slike 5 kako je prikazano Slikom 8, pritiskivanje/depresija gasa 123 će stvoriti neko smanjenje pritiska koji se traži u prvom sistemu 112 da bi se aktivirala autonomno serijsko pritiskivanje/depresiju. Dalje, ako taj pritisak Pex u sistemu 112 bude jednak pritisku opisanom Jednačinom 8, autonomno serijsko pritiskivanje/depresija će biti praćeno autonomnim serijskim tokom.

Tok kroz otvor 122 će prestati pri nekom minimalnom vrhu ili visini opisanoj sledećom jednačinom:

Gde je Patm spoljni pritisak koji odgovara atmosferskom pritisku u nekom sistemu otvorenom za atmosferu. Ako se povezivanje produžetka 124 obavlja na osnovi 125 sistema 112, serijski tok će povećati nivo tečnosti koja će stoga teći kroz produžetak 124 pokretačkog stuba sa Slike 7.

Visina toga pokretačkog stuba treba da bude prilično visoka, tako da kada nivo tečnosti dostigne minimalnu visinu ili vrh Hmin pri kome se tok sa slavine 122 prekida, pritisak gasa Pex treba da bude jednak pritisku PexR potrebnom da se aktivira autonomno serijsko pritiskivanje/depresija i autonomnni serijski tok.

Autonomna serijska kompresija

Takodje, isti sistem kako je opisan gore za korišćenje principa autonomnog serijskog pritiskivanja/depresije može se koristiti za stvaranje neke autonomne serijske kompresije. Da bi to postigli, sve što se traži je da pumpa bude uronjena u neku dovoljnu dubinu, da se izazove kompresija gasa sadržanog iznad tečnosti. Ključni cilj je stvoriti neku kompresiju, tako da tu postoji neka razlika u pristiscima u odnosu na spoljni ili pritisak sredine. Istovremeno sa odvijanjem kompresije i zato što je tečnost otvorena za sistem koji se nalazi iznad nje pod nekim nižim pritiskom, komprimovani gas će obaviti rad koji će izazvati da se tečnost u sistemu podigne u gornji pregradak. Gas je komprimovan ulaskom tečnosti preko njegovog potopljenog dela. Ulazak tečnosti u sistem stoga smanjuje zapreminu vazduha. Stoga povećava njegov pritisak. Pritisak kompresije je jednak hidrostatičkom pritisku ili vrhu tečnosti u koju je pumpa uronjena.

U sistemu autonomne serijske kompresije nema potrebe za nekim pokretačkim stubom. Razlika u pritiscima izmedju sistema i spoljnog okruženja je stoga dovoljna da dozvoli serijski tok kada je dubina uranjanja dovoljna da aktivira serijsku kompresiju.

POLJE PRIMENE

Bušotine i bunari

Ovaj pronalazak može biti primenjen u polju vode. On može zameniti sve ekstrakcione sisteme koji se danas koriste za proizvodnju vode. Dubina koju sistem može dostići je veća od nekoliko stotina metara. Neko pojednostavljenje te primene je objašnjeno na Slici 9. Pokretački stub odgovara vrhu bunara. Visina vrha toga pokretačkog stuba mora biti tako projektovana da zadovolji uslov neophodan za iniciranje pritiskivanja/depresije i serijski tok kada je slavina 128 otvorena. Ako je kapacitet vodonosnog sloja 129 dovoljno veliki da proizvede vodu, vrh visine vrha bunara 127 može se uvećati, da imao neki dovoljan pritisak na vrhu. Slavina 128 može biti zamenjena nekom serijom hidranata, tako da se veliki broj pojedinaca može istovremeno opslužiti. Projekat te pumpe treba da vodi računa o maksimalnoj stopi po kojoj vodonosni sloj 129 može isporučivati vodu, tako da se izbegne isušivanje bušotine ili bunara. Pumpa za isporuku mora stoga biti ispod maksimalne stope po kojoj voda utiče u bunar ili bušotinu. Sa tom pumpom, neki toranj koji stoji na nekoj visini H iznad tla može direktno da se napuni. Sve što se traži je da pumpa viri iz bunara do neke visine koja omogućava slavini 128 da isprazni njenu vodu direktno u toranj. Sem želje da se stvori neka rezerva vode, ta pumpa može raditi bez nekog tornja. Ona može direktno da se snabdeva sa mreže za vodosnabdevanje za neko selo ili neki grad. Ograničavajući faktor će biti stopa ulaza vode u vodonosni sloj.

Proizvodnja struje

Ta pumpa je stoga sposobna da stvori neki sistem za proizvodnju hidroelektrične energije u obliku neke petlje, kako je prikazano Slikom 10. Taj uredjaj je sačinjen od nekog rezervoara 138 koji sadrži vodu 139. Autonomna serijska pumpa na pritiskivanje/depresiju 131 se instalira unutar toga i pokriva se na njenom vrhu nekim pokretačkim stubom 132 koji sadrži vodu. Pokretački stub je povezan na rezervoar nekom sabirnom cevi 133. Povezana na kraj toga kolektora je neka turbina 134 koja je zauzvrat povezana na neki električni alternator. Električni kablovi 136 su povezani na alternator. Kada je ventil 140 otvoren, voda sa pokretačkog stuba 132 utiče u sabirnu cev 133 i okreće turbinu koja onda pokreće alternator da se proizvede struja. Smanjenje iznosa vode u pokretačkom stubu izaziva neko širenje gasa 141 iznad vode. To širenje stoga stvara neko pritiskivanje/depresiju koje aktivira fenomen pritiskivanja/depresije i serijski tok kroz pumpu 131. Ta pumpa izvlači vodu iz rezervoara 138 i isporučuje je pokretačkom stubu.

Električna struja stvorena putem takvog nekog sistema je opisana sledećim odnosima:

Gde je Q stopa protoka, h je efektivna visina vrha pada i H je visina vrha 142 vode u pokretačkom stubu u odnosu na pogonsku osovinu turbine 134. Taj tip energane može biti izgradjen u bilo kom obimu, od nekog malog obima (dovoljnog za napajanje nekog staništa) do nekog velikog obima (dovoljnog za napajanje nekog grada). U skladu sa Jednačinom 13, električna energija zavisi od visine vrha h pada i od stope protoka Q. Ta dva parametra će biti pod kontrolom projektanta, tako da će biti moguće izgraditi neki sistem sposoban za stvaranje mogućih iznosa energije prilagodjavanjem stope protoka i visine vrha. Da se poveća stopa protoka Q, moguće je razmotriti neki projekat koji koristi više autonomnih serijskihi pumpi za pritiskivanje/depresiju, paralelno vezanih, kako je prikazano Slikom 11. U takvom nekom slučaju, Jednačina 13 postaje:

Gde je k broj serijske pumpe postavljene paralelno i Qj je stopa protoka svake pumpe.

Cevovod za prenos tečnosti

U jednačini koja opisuje pritiskivanje/depresiju u svakom sistemu (Jednačina 6), uočite značaj uticaja koji nagib ima na učinak pumpe. Kada ugao teži nuli, to jest da kažemo ka horizontalnoj ravni, pritiskivanje/depresija u svim termodinamičkim sistemima koji čine pumpu je isto. To vodi do činjenice da se autonomno serijsko pritiskivanje/depresija može upotrebiti za prenos tečnosti preko ogromnih razdaljina, bez dostave spoljne energije. To svojstvo će omogućiti pronalasku da se primeni na navodnjavanje velikih oblasti. Distribucija pijaće vode u izgradjenim oblastima i takodje drugih tečnosti koje nisu povezane sa vodom. Upravljanje vodnim resursima će time biti pojednostavljeno. Slika 12 prikazuje konfiguraciju za prelaz sa neke vertikalne ravni u neku horizontalnu.

Stvaranje gradjevinskih konstrukcija

Ovi principi mogu da se upotrebe za stvaranje autonomnih javnih fontana ili gradjevinskih konstrukcija različite vrste.

Claims (8)

1 Pumpa opremljena nekim sistemom (112, 114, 115) koji sadrži neki uneti gas postavljen u kontakt sa nekom unutrašnjom tečnošću, tako da je moguće da navedeni uneti gas bude stavljen pod neki sniženi pritisak ili pod neki povišeni pritisak u odnosu na pritisak spoljnog okruženja navedenog sistema, putem varijacija u nivou navedene tečnosti, KARAKTERISANA TIME što: se navedena pumpa sastoji od više drugih sistema (112, 114, 115) čije su odgovarajuće tečne sredine kontinuirano povezane, tako da kompresija ili pritiskivanje/depresija gasa sadržanog u jednom sistemu (112, 114, 115) vodi uzastopnim varijacijama u nivoima tečnosti u drugim sistemima (112, 114, 115) prateći uzastopne primene podignutog ili sniženog pritiska na gasove sadržane u svakom od tih sistema (112, 114, 115) tako da se omogući pumpanje neke spoljne tečnosti u kontaktu sa unutrašnjom tečnošću jednog od navedenih sistema (112, 114, 115).

2 Pumpa prema zahtevul, KARAKTERISANA TIME što se sastoji od sklapanja sistema (112, 114, 115) u niz, naslaganjem ovih sistema (112, 114, 115) vertikalno jedan na vrh drugoga.

3 Pumpa prema zahtevima 1 i 2, KARAKTERISANA TIME što se održava neki sniženi pritisak u barem jednom od modula korišćenjem neke vakuum pumpe ili nekog pokretačkog vodenog stuba.

4 Pumpa prema zahtevu 3, KARAKTERISANA TIME što je sniženi pritisak stvoren putem nekog uredjaja koji obuhvata neki stub koji sadrži vodu i zatvoren je pomoću nekog ventila koji, jednom kada se otvori, stvara sniženi pritisak.

5 Pumpa prema jednom od prethodnih zahteva, KARAKTERISANA TIME što prikazuje delimično potapanje u spoljnu tečnost da bi snabdela pritisak neophodan da se aktivira autonomni serijski tok.

6 Uredjaj za proizvodnju struje, KARAKTERISAN TIME što obuhvata neku pumpu prema jednom od zahteva 1 do 5 i neku turbinu koja je namenjena da se pusti u pogon tečnošću ispumpanom putem navedene pumpe.

7 Proizvodni uredjaj prema zahtevu 6, KARAKTERISAN TIME što obuhvata prateću opremu: neki rezervoar koji sadrži vodu, jednu ili više pumpi prema jednom od zahteva 1 do 5, neki pokretački stub i neku sabirnu cev i neku turbinu.

8 Upotreba neke pumpe prema jednom od zahteva 1 do 5 za barem jednu od pratećih primena: prenos fluida preko velikih razdaljina, snabdevanje nekog stanovništa pijaćom vodom iz neke bušotine ili nekog bunara ili površinskim prenosom, konstruisanjem i stvaranjem gradjevinskih ili dekorativnih konstrukcija, stvaranjem energije koja se koristi da se pokrene neko vozilo po zemljištu, preko mora ili kroz vazduh.